[发明专利]一种自适应阈值的低功耗张弛振荡电路

权利要求书

1.一种自适应阈值的低功耗张弛振荡电路，其特征在于：所述的电路包括：自适应阈值产生电路、充放电延时电路、电压比较电路、环形振荡电路及整形电路；

所述自适应阈值产生电路的输入端分别接电源电压和电路使能信号；电源电压和电路使能信号经过自适应阈值产生电路后，自适应阈值产生电路的输出端输出高、低阈值电压，与所述充放电延时电路和电压比较电路的输入端相连，用于自适应产生合适阈值电压输出；

所述充放电延时电路的偏置电压输入端分别接：自适应阈值产生电路的两路输出端，和环形振荡电路输出的反相时钟信号；充放电延时电路的输出端与电压比较电路输入端相连，用于产生积分比较电压；

所述电压比较电路的阈值电压输入端分别接：自适应阈值产生电路的两路输出端，和环形振荡器的两路正反相时钟输出端；电压比较电路的输出端输出预振荡信号接环形振荡电路的输入端；

所述环形振荡电路的输入端接电压比较电路的输出端；环形振荡电路的输出端分别输出时钟输出端和反相时钟输出端，所述的时钟输出端与电压比较电路和整形电路的输入端相连，所述的反相时钟输出端与充放电延时电路和电压比较电路相连；

所述整形电路的输入端接环形振荡电路的时钟信号输出端。

2.根据权利要求1所述的一种自适应阈值的低功耗张弛振荡电路，其特征在于：所述的自适应阈值产生电路包括：第一偏置NMOS管、第一偏置PMOS管、第一偏置电阻和第二偏置电阻；所述第一偏置NMOS管和第一偏置PMOS管分别采用二极管连接：第一偏置NMOS管的栅、漏极短接，源极接地；第一偏置PMOS管的栅、漏极短接，源极接电源电位；所述的第一偏置电阻和第二偏置电阻串联，串联后电阻的正极接第一偏置PMOS管的栅、漏极，输出张弛比较器的自适应上阈值，串联后电阻的负极接第一偏置NMOS管的栅、漏极，输出张弛比较器的自适应下阈值。

3.根据权利要求2所述的一种自适应阈值的低功耗张弛振荡电路，其特征在于：所述的第一偏置电阻和第二偏置电阻分别采用正温度系数的nwell电阻和负温度系数的poly电阻。

4.根据权利要求1或2所述的一种自适应阈值的低功耗张弛振荡电路，其特征在于：所述自适应阈值产生电路的两个输出端输出信号，既作为电压比较电路上、下阈值电压，又作为充放电延时电路的偏置电压；这两个输出信号可随电源电位改变而自适应调节，使输出时钟振荡频率在电源电压变化时保持恒定。

5.根据权利要求1所述的一种自适应阈值的低功耗张弛振荡电路，其特征在于：所述的充放电延时电路包括：充、放电电流和控制开关，控制开关设置有充电开关和放电开关；所述的充电开关打开时，输出电容正相积分比较电压；所述的放电开关打开时，输出电容反相积分比较电压。

6.根据权利要求1所述的一种自适应阈值的低功耗张弛振荡电路，其特征在于：所述电压比较电路由四个NMOS管和四个PMOS管组成，包括：两个积分电压输入管，两个上、下阈值输入管和四个控制开关；利用电压转电流比较输出原理，积分比较电压转换为对应电流与上、下阈值电压转换的电流比较，通过上、下拉电流大小判定输出逻辑。

7.根据权利要求6所述的一种自适应阈值的低功耗张弛振荡电路，其特征在于：在所述电压比较电路中，当输入端的积分比较电压充电到大于自适应上阈值时，所述电压比较电路输出低电平信号；当输入端的积分比较电压放电到小于自适应下阈值时，所述电压比较电路输出电源电压。

8.根据权利要求1所述的一种自适应阈值的低功耗张弛振荡电路，其特征在于：所述充放电延时电路输出的积分比较电压在工作时，会在自适应阈值产生电路的上、下阈值间来回积分变化。